在物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等新興技術(shù)的助推下，全球制造業(yè)正從自動化向智能化方向邁進(jìn)，加快推進(jìn)智能制造的落地應(yīng)用對于提升中國制造競爭力有著非常重要的意義。完成“中國制造”向“中國智造”的轉(zhuǎn)型升級不僅僅是國家戰(zhàn)略的要求，更關(guān)系到萬千中國傳統(tǒng)制造企業(yè)的生死存亡。

所謂智能制造，其實就是要構(gòu)建一套人機一體化智能系統(tǒng)，通過人與智能機器的合作共事，去擴大、延伸和部分地取代人類專家在制造過程中的腦力勞動。也就是在目前機器自動化的基礎(chǔ)上，讓機器具備 “智力”，讓其在制造過程中能進(jìn)行分析、推理、判斷、構(gòu)思和決策等。

那么如何實現(xiàn)智能制造？智能制造作為一個系統(tǒng)化的工程，離不開大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、智能機器、人工智能等技術(shù)的聯(lián)動和加持。

大數(shù)據(jù)

工業(yè)設(shè)備連接上網(wǎng)后，廠商將可以獲得豐富的現(xiàn)場數(shù)據(jù)，智能制造其實就是利用大數(shù)據(jù)分析，去改進(jìn)復(fù)雜的工藝流程和管理供應(yīng)鏈。大數(shù)據(jù)分析的新優(yōu)勢在于更快速和準(zhǔn)確地抓住機會，通過匯集數(shù)據(jù)以及分析整理，可能發(fā)現(xiàn)能用于未來決策的有益信息，或者為即時決策找到見解。

那么，現(xiàn)場數(shù)據(jù)是多種多樣的，怎樣的數(shù)據(jù)分析才有益于制造商？第一個是常規(guī)性數(shù)據(jù)分析，它揭示了應(yīng)該采取的行動，該分析結(jié)果為下一步行動提供建議。第二是預(yù)測性數(shù)據(jù)分析，它將表明可能發(fā)生的事情。第三是診斷類數(shù)據(jù)分析，查看過去表現(xiàn)來揭示發(fā)生的事情和原因。最后一個是描述性分析，用來在實時儀表板顯示。隨著數(shù)據(jù)的收集和積累，廠商將能準(zhǔn)確評估和預(yù)測生產(chǎn)情況，使工廠系統(tǒng)更適合現(xiàn)在業(yè)務(wù)需求并能達(dá)到效益最大化。

物聯(lián)網(wǎng)

隨著工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用發(fā)展，機器設(shè)備、人和產(chǎn)品等制造元素不再是獨立的個體，它們通過工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)緊密聯(lián)系在一起，也就是物聯(lián)網(wǎng)將生產(chǎn)現(xiàn)場的處理器、傳感器連接起來，使得機器人之間可以進(jìn)行通信，可以互相溝通，而機器和人的工作將不再會嚴(yán)格分工，未來制造系統(tǒng)把人和機器融合在一起。

目前已經(jīng)有不少企業(yè)提供強大的物聯(lián)網(wǎng)聯(lián)臺，例如IBM公司推出的Watson IoT Platform云端服務(wù)平臺等，該平臺融入了人工智能技術(shù)，擁有強大的認(rèn)知分析能力，提供數(shù)據(jù)和分析、預(yù)測、語義識別、存儲等豐富的模塊功能。

人工智能

人工智能和制造系統(tǒng)的結(jié)合將是必然的，利用機器學(xué)習(xí)、模式識別、認(rèn)知分析等算法模型，可以提升工廠控制管理系統(tǒng)的能力，實現(xiàn)智能制造。整個智能制造過程主要圍繞著智能工廠展開，而人工智能在智能工廠中發(fā)揮著重要的作用，人工智能要對物聯(lián)網(wǎng)收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行研究、分析、決策，將之應(yīng)用到具體的產(chǎn)業(yè)中，這才是實現(xiàn)智能化的關(guān)鍵。

從現(xiàn)有的基礎(chǔ)條件來看，只能實現(xiàn)部分領(lǐng)域的智能化，還難以從整個企業(yè)層面進(jìn)行智能化改造。其中，傳感器的發(fā)展水平是限制目前智能制造發(fā)展的最主要因素之一，由于傳感器方面的短板，很難保障生產(chǎn)現(xiàn)場的精細(xì)化管理。細(xì)節(jié)參數(shù)方面的缺乏，使得人工智能在分析、判斷的過程中很難實施找到問題發(fā)生的真實原因。

智能機器

智能機器，是智能制造的重要組成部分，相比于目前仍然處于簡單自動化階段的機器人，這些機器人可以自主運行，并可以直接與制造系統(tǒng)進(jìn)行通信，可以評估物理輸入并區(qū)分不同的產(chǎn)品配置。智能機器可以在沒有人幫助的情況下解決問題并做出決定，他們不僅可以實現(xiàn)最初編制的任務(wù)，而且還擁有人工智能，可以從經(jīng)驗中學(xué)習(xí)知識，掌握新的技能。

智能機器人具有自行配置和執(zhí)行新任務(wù)等靈活性，它們能夠?qū)π枨蟾暮彤a(chǎn)品創(chuàng)新做出快速的反應(yīng)，這比傳統(tǒng)制造工藝更具優(yōu)勢。隨著機器人認(rèn)知能力的提高，機器人可以在人旁邊協(xié)同工作，成為人類未來高效工作中不可或缺的工具。

智能制造的實現(xiàn)是一個龐大而復(fù)雜的工程，大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、智能機器、人工智能等任何一個技術(shù)不到位，都無法實現(xiàn)制造業(yè)的智能化轉(zhuǎn)型，因此需要各個技術(shù)領(lǐng)域的專家學(xué)者各揚所長，積極鉆研其專業(yè)技術(shù)。

術(shù)業(yè)有專攻，華南理工大學(xué)教授、博導(dǎo)、廣東省智能焊接制造裝備及機器人工程技術(shù)研究中心主任王振民，長期從事高端制造及機器人方面的研究，先后承擔(dān)國家基金項目、廣東省重大專項等各類課題40多項，在IEEE ACCESS等期刊發(fā)表論文50余篇；申請國際PCT 5件，授權(quán)專利50余件，軟件著作權(quán)登記21件，在智能機器人領(lǐng)域有深厚的理論基礎(chǔ)和實踐經(jīng)驗。

水下機器人焊接與增材制造是國民經(jīng)濟發(fā)展和國防安全中需要重點發(fā)展、亟待科技提供支撐的關(guān)鍵核心技術(shù)，對海洋資源開發(fā)、核電能源裝備保障以及國土防御與海洋維權(quán)裝備的自動化維保具有重要工程應(yīng)用價值。